建筑装配化装修工程中BIM技术的应用策略研究

2022-12-22 09:34郑锦丰
中国建筑装饰装修 2022年21期
关键词:设计方案装饰数字化

郑锦丰

装配化装修是绿色建筑理念在装修装饰行业的一种体现。这种装修模式能够实现集成化装修,能够缩减装修工期、减少装修噪音,因此得到了国家的大力支持。作为建筑工程项目的重要组成部分,建筑装配化装修工程同样需要实现信息化,尤其是在设计和施工2 个关键环节,需要通过信息化技术手段实现设计及施工效果的提升,BIM 技术是当前建筑信息化的重要技术手段,通过BIM技术,可将装配化装修工程的设计效果图优化,同时借助BIM 技术的可视化特点,能够减少设计环节出现的纰漏,从而避免设计变更,为施工环节提供可靠支持[1]。若要体现BIM 技术在建筑装配化装修工程中的优势,仍需采取合理有效的应用策略,使BIM 技术能够有效应用于建筑装配化装修工程之中,这对于建筑装配化装修工程信息化水平的提升具有重要意义。

1 建筑装配化装修工程与BIM技术概述

1.1 建筑装配化装修工程概述

建筑装配化装修是通过设计人员在建筑项目设计初期阶段对方案进行设计、对产品进行研发,然后将设计成果和产品研发设计内容交由工厂对部件进行批量化生产,再通过物流将生产好的部件运输至施工现场进行安装的一种新型装修方式。具体内容包括地面、楼面、管线、集成厨卫等。这种装修模式能够实现集成化、批量化、定制化,更加便于装配和交付。

装配化装修在建筑领域中的出现得到了人们的广泛关注,这种装修模式是一种新型装修工艺,传统装修主要是通过湿法施工工艺来实现的,而装配化装修则采用干法施工工艺,能够减少污染、浪费,使开发周期得以缩短,保证装修工程工期达到要求[2]。此外,采用装配化装修更加方便单一模块的组装和拆卸,对于后期开展维护升级工作更加方便,干法装修还能够减少涂料对人体造成的危害。因此,这种装修模式获得了国家的大力支持。

1.2 BIM 技术概述

BIM 在我国被称为“建筑信息模型”,可应用于项目的全过程之中。设计人员可通过BIM 技术构建三维模型,将所有项目相关的信息记录到模型之中,并将该模型通过协同平台分享给各参与方,构建标准化族库,及时对数据信息进行协调和反馈,使专业之间出现的施工冲突减少,有效降低设计变更发生率,同时还能够提升设计效率和施工管理效率,使工程项目高效、安全、节约、按时完成[3]。目前,BIM 技术大多数情况下应用于大型建筑工程、桥梁工程,装配化装修层面的应用尚处于起步阶段,因此,本文重点对BIM 技术在建筑装配化装修工程中的应用策略进行研究。

2 BIM 技术在建筑装配化装修工程中的适用性

BIM 技术适用于整个建筑工程,而建筑装配化装修工程属于建筑工程的重要组成部分,因此,BIM 技术应用于建筑装配化装修工程中。具备一定的适用性,具体体现在以下5 点。

2.1 可提升装配化装修工程的精准效果

BIM 技术下可形成装配化装修设计的三维模型,该三维模型集聚了装修装饰设计相关的所有数据信息。在装配化装修设计阶段,采用BIM 技术三维模型,能够使设计团队直观了解各种设计方案,并对设计方案展开论证和比选,还可在设计中对设计方案进行优化,使装修设计内容更加符合实际。BIM 技术的可视化使设计的精度能够得到提升,并且有利于后期精准施工。因此,BIM 技术能够有效提升装配化装修工程的精准效果。

2.2 可提升装配化装修工程的质效

在BIM 技术的支撑下,可以提升装配化装修工程的精准效果,从而促进装配化装修工程质量得到提升。同时,BIM技术还能够提升装配化装修工程开展的效率。在装修设计方面,BIM 技术的应用使传统二维平面设计转化为三维立体设计,仅需将装修设计数据信息输入到数据库之中,便能够更新三维模型,节约了设计时间[4];在装修施工方面,通过BIM 技术能够实现信息化管理,将BIM技术结合计算机仿真技术,能够构建装修施工管理模拟系统,可为复杂的装修工程提供高效的可视化管理体系,从而提升管理质效,使装配化装修工程的施工效率得到提升。

2.3 可节约装配化装修工程的成本

装配化装修工程的规模一般比较大,故工程成本也大。因此,在开展装配化装修时,成本管理是极为重要的管理内容,若对复杂的大型装配化装修工程采取传统核算方法,则很难准确核算,导致资金风险防控的难度相对较大。而在成本管理中采取BIM 技术,会在施工管理模拟系统的辅助下完成成本管理,通过资金曲线对装修工程各阶段资金使用量进行分析,做好资金准备工作,避免出现资金风险,对于控制装配化装修工程成本也能发挥重要作用。

2.4 BIM 技术可实现装配化装修工程安全施工

BIM 技术可以按照设计方案,通过模型模拟装配化装修工程的整个施工流程。一方面,能够保证装配化装修工程严格按照设计方案开展施工,使装配化装修施工与设计方案相对应,从而保证施工质量,避免返工、重新设计等问题发生。另一方面,通过BIM 模型的可视化功能以及BIM 技术的数字化模拟,能够在模拟施工中发现施工操作的关键安全节点,提示施工人员在该节点进行实际操作时,尽量安全防范,从而为装配化装修工程的施工安全提供重要保障。

2.5 可保障装配化装修工程的工期进度

BIM 技术可对装配化装修工程施工开展进度管理,使用BIM 技术可降低失败成本以及重置施工,对时间成本和人力成本进行控制,从而在施工之前做好相关防护工作,使装修工程施工进度可被实时掌控。在开展装配化装修工程施工中,引入BIM 技术还可对施工节点进行实时监控,一旦施工实际进度落后于计划进度,基于BIM 技术的信息管理系统便会发出预警,提示装修施工管理人员及时跟进进度情况,重新调整装修工程工期。此外,在制定施工进度计划时,还可以利用BIM 技术了解装修工程的整体工程量、现有资源量,从而为合理制定施工进度计划提供重要依据。

3 BIM 技术在建筑装配化装修工程中的应用策略

建筑装配化装修工程开展的关键阶段为设计阶段和施工阶段,本文在研究BIM 技术在建筑装配化装修工程中的应用策略时,主要从这2 个阶段展开。

3.1 BIM 技术在建筑装配化装修工程设计阶段的应用策略

将BIM 技术应用于建筑装配化装修工程设计阶段,并非简单的线性流程,而是在信息化三维模型的基础上开展数据处理工作,并综合运用模型开展装配化装修工程施工准备。从当前BIM 技术在装配化装修工程设计阶段的应用情况来看,主要的应用策略如下。

3.1.1 数字化测量技术的应用

数字化测量技术是当前开展信息化、数据化测量的一种高新技术,在建筑装配化装修工程项目进行设计时,需要对建筑主体结构开展数字化三维扫描工作。主要是通过数字化测量来完成扫描工作,该技术采用的移动扫描仪与常规站点扫描仪相比,更加精准、高效。获取点云数据之后,通过一定处理便会形成点云模型,从而使建筑主体结构能够以最快速度进行逆向建模,从而有利于装配化装修所用构件的制造生产。通过逆向建模能够获取BIM 模型,以此模型为基础,可以开展装修设计工作和施工操作,从而为装配化装修设计提供技术支持[5]。

3.1.2 项目整体的数字化设计

利用BIM 技术进行装配化装修项目整体数字化设计,是在确定总规划目标之后,构建虚拟BIM 三维模型,然后与数字化技术相结合,构建建筑工程数据信息库,形成一个信息数据高度集成的平台。设计单位在进行装配化装修工程项目初始设计时,便能对项目的各专业开展整体分析、评估和设计,实现装配化装修项目的数字化集成管理。例如,某会展场馆项目在改造中,需要将大面积原装饰面、加固结构、机电装饰配套、主体结构等进行改造,采用数字化技术将各专业数据信息进行整合,从而对各类工况进行预判,从而针对施工开展统筹管理。首先,需要对该项目开展拆除方案设计,在保证数字化模型准确无误的基础上,对拆改界面进行划分,实施精确拆除。其次,开展加固设计,通过数字化模型对支架装饰、机电装饰等方案进行综合考虑,获取设备空间及结构空间,减少施工材料浪费的现象。

3.1.3 设计方案比选以及优化

通过BIM 技术能够对装配化装修项目的设计方案进行评估,评估的内容涵盖色彩、布局、规范和安全等方面,采取数据对比以及模型分析的方法来选择解决方案。进行设计方案比选时,先开展设计及深化讨论可选择装修相关的若干关键因素开展模拟操作,通过模拟找出方案中的不足,通过方案来优化装饰工程的设计效果。

3.1.4 装饰工程节点设计

既往装饰工程的节点设计一般通过标准装饰进行部品设计,缺乏个性化,现场施工会出现构件无法正常拼装的问题,这种情况下只能返厂重新生产,导致工期延误,还造成材料浪费问题。而BIM技术可以通过构建参数化模型实现装饰节点设计,可按照装配式施工的具体要求对板块进行拆分,还可以通过BIM 模型定制特殊挂件和构件,使装配式施工获得有效支持。同时,由于装配化装修所使用的构件可以拆除,所以很多构件可以在日后重复使用。因此,在拆除设计中,可以在安装方案设计时,对拆除节点方案进行设计,并对二次安装方案进行设计,能够有效节省装修装饰成本。

3.2 BIM 技术在建筑装配化装修工程施工阶段的应用策略

建筑装配化装修工程的施工阶段也可通过BIM 技术提升施工质量效果和效率,BIM 技术在此类工程施工阶段的具体应用方向主要为数字化模拟、数字化管理、装配施工器材研发和应用等方面。

3.2.1 数字化模拟

传统装饰工程在开展施工时,技术人员会采取口述或者是会议的方式,将专项方案、图纸等文件内容向施工人员交底,很多技术内容因抽象化,导致技术交底的效果并不理想。而通过BIM 技术开展数字化模拟,则能够通过计算机模拟得到仿真结果,通过施工作业层次对装饰工程的进度计划进行展现,通过数字化模拟对整个装配化装修工程施工进行4D 模拟,从而实现整个施工流程的可视化。例如,在开展装配式模块施工中,当数字化设计以及装配式模块构件加工完毕之后,可以采用BIM 模型对建筑结构体系进行划分,同时还可对装饰工程的吊顶、墙面等部位模块进行整合分析,从而使装配化装修工程施工的效率提升。还可以应用BIM 技术对装配化装饰工程的施工进度进行4D 演示,通过演示结果对施工进行协调管理,实现模型数据与现场施工信息的同步,从而实现可视化输出,实时反映现场的实际工况,对后续的施工方案进行预报,实现现场施工的精细化,同时也能够与其他专业之间实现协调联动。

3.2.2 数字化管理

装配化装修工程施工开展数字化管理需要将BIM模型作为管理的基础条件,根据施工效率以及工程量对现场施工的时间进行准确计算,同时还能够将工程成本、工程进度等内容准确的算出,能够实现施工管理的可视化。此外,通过BIM 模型还可构件数字化施工管理系统平台,该平台能够对装配化装修构件进行追踪,对BIM 模型进行管理,还可对成本、劳动力、生产进度等进行精准管理。

3.2.3 装配施工器材研发和应用

通常来讲,装配化装修工程的安装模式比较简单,且标准化程度比较高,但是由于装配化装修工程项目存在一些特殊情况,例如缺少适当的工具来运输和安装一些超大模板,在这种情况下便需要满足装配化装修工程项目的个性化需求,专门为装配式装修工程施工研发工具器材。

例如,上海某展馆主场馆项目在开展墙面铝模板的安装时,铝模板的尺寸为2 300 mm×10 400 mm,但厚度较薄为2 mm,导致这一超大模板在运输以及安装操作时难度较大。为了采用BIM 模型与编程控制技术相结合的方法,研发了半自动模板安装机器人,实现了该模板自动化安装,并且安装的精确度能够达到毫米级。

4 结语

综上所述,BIM 技术不仅能够在建筑主体结构工程中应用,而且还能应用于建筑装配化装修工程之中。本文结合建筑装配化装修工程设计和施工2 个关键阶段,对BIM 技术在此类装修工程中的应用策略进行了探讨。通过实践分析得出,BIM 技术在此类工程的设计阶段可进行数字化测量、数字化设计、设计方案比选、节点设计等方面工作;在施工阶段可应用于数字化模拟、数字化管理、装配施工器材研发和应用等方面,可见BIM 技术通过有效的应用策略可提升装配化装修工程实施的质效,有利于成本控制和进度控制,从而实现此类工程的效益提升。

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